航空葉輪熔模精密鑄造過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前,熔模精密鑄造向著精度高、結(jié)構復雜且薄壁的方向發(fā)展,但是其又存在生產(chǎn)工序繁多、生產(chǎn)周期長和復雜曲面廢品率較高等缺點;所以提高鑄件尺寸精度,降低廢品率,受到熔模鑄造工作者的重視。鑄造過程的計算機模擬仿真是鑄造學科發(fā)展的前沿領域,鑄造過程的數(shù)值模擬可以幫助工程技術人員準確預測鑄件缺陷和變形,因此可以應用數(shù)值模擬指導鑄造工藝及蠟模模具設計,進而提高精鑄件質(zhì)量和尺寸精度。本文針對航空葉輪熔模精密鑄造的質(zhì)量及精度控制問題做了以下研究：

2、　　 首先,運用非線性有限元軟件ProCAST對葉輪精鑄件充型凝固過程的溫度場進行模擬,預測出縮松、縮孔產(chǎn)生在鑄件冒口處,葉輪本體無缺陷,獲得了合理的鑄造工藝;對葉輪精鑄件充型凝固過程的位移場進行模擬,預測出葉輪變形位置及變形量,對其采用反變形優(yōu)化后的葉輪模型再次進行位移場模擬,驗證了反變形優(yōu)化的有效性,為葉輪蠟模模具型腔優(yōu)化取得初步依據(jù)。
　　 其次,利用Moldflow軟件對上述反變形優(yōu)化的葉輪模型再進行變形模擬,分析不同

3、注蠟口位置和壓注工藝參數(shù)下的葉輪蠟模變形,檢驗了壓注工藝的合理性;采用GeomagicQualify軟件對葉輪蠟模反變形優(yōu)化后的模型與葉輪原始模型進行3D/2D比較分析,驗證了葉輪蠟模反變形模型的可靠性,為葉輪蠟模模具型腔優(yōu)化設計取得依據(jù)。
　　 最后,采用反變形優(yōu)化了的葉輪蠟模模型,設計制造葉輪蠟模模具,并進行葉輪蠟模壓注試驗和鑄造試驗;運用ATOS激光測量儀對試驗獲得的葉輪精鑄件進行三維測量,并用GeomagicQualif